Razlika med temno snovjo in temno energijo

Razumevanje temne novi in ​​temne energije je ena od ključnih krivnoti v znanoti. Obtoj temne novi in ​​temne energije je podprt številnimi različnimi opažanji. Vendar še vedno ni znano, kako izvira

Razlika med temno snovjo in temno energijo

Vsebina:

Glavna razlika - temna snov proti temni energiji

Razumevanje temne snovi in ​​temne energije je ena od ključnih skrivnosti v znanosti. Obstoj temne snovi in ​​temne energije je podprt s številnimi različnimi opažanji. Vendar še vedno ni znano, kako izvira temna snov in temna energija ali iz česa so sestavljeni. The glavna razlika med temno snovjo in temno energijo je to temna snov vzajemno deluje preko gravitacije in skuša združiti snov, medtem ko temna energija pospešuje širjenje vesolja in s tem ločuje materijo.

Kaj je temna snov

V začetku tridesetih let prejšnjega stoletja je švicarski astronom Fritz Zwicky proučeval, kako se galaksije premikajo v jate galaksij. Maso galaksije je lahko izračunal z dvema metodama. Prvič, z gledanjem gibanja galaksij je lahko izsledil gravitacijske sile med galaksijami in določil, koliko mase naj bo prisotna. Drugič, lahko izmeri svetlost galaksij in ugotovi, koliko snovi mora biti prisotno. Njegovi rezultati so pokazali neskladje: ko je uporabil gibanje za izračun mase, je prišel z veliko večjo vrednostjo kot takrat, ko je uporabil svetlobo za merjenje mase. Da bi to pojasnil, je Zwicky verjel, da mora obstajati še kakšna druganeviden »Temna« snov, ki je ni bilo mogoče pripisati svetlobi.

V naslednjih štirih desetletjih ni bilo veliko resnih raziskav glede te skrivnosti. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je Vera Rubin, ki je proučevala, kako hitro se zvezde gibljejo po središču galaksije, opazila, da se zvezde, ki so bolj oddaljene od centra, gibljejo hitreje, kot bi morale. Tudi ona je zaključila, da mora biti v galaksiji nekaj nevidne snovi, ki lahko pojasni to vedenje. Spodnja slika povzema njene ugotovitve:


A krivulja rotacije galaksije - graf prikazuje hitrost, s katero se zvezde gibljejo v galaksiji, v odvisnosti od razdalje zvezde od središča galaksije. Trdna črta prikazuje opazovani rezultat, črtkana črta pa kaže rezultat, ki je bil pričakovan, ko se upošteva samo vidna masa (tj. Navadna snov).

Iz tega izhaja še en prepričljiv primer za obstoj temne snovigravitacijsko lečenje. V skladu s teorijo relativnosti, ko svetloba potuje mimo velikih objektov, se pot svetlobe zvije. Zaradi tega se lahko oddaljene galaksije pojavijo izkrivljene.


Gravitacijsko lečenje izkrivlja podobe oddaljenih galaksij

TheBullet Cluster Sestavljen je iz dveh galaksij, ki se premikata drug od drugega po trčenju. Slika grozda je prikazana spodaj. Ugotovimo lahko, kje je v tej galaksiji navadna snov, tako da pogledamo rentgenske žarke, ki jih oddajajo plini. Rožnate regije na sliki kažejo, kje je koncentrirana navadna snov. S preučevanjem učinkov gravitacijskih leč, ki jih proizvaja Bullet Cluster, pa je večina mase koncentrirana v območjih, prikazanih v modri barvi.


Bullet Cluster: Regije v rožnati barvi kažejo, kje je navadna (vidna) snov najbolj koncentrirana. Modre regije kažejo, kje naj bi bila največja masa prisotna pri meritvah gravitacijske leče.

To je močan znak, da obstaja temna snov. Ko se galaksije trčijo, morajo biti delci temne snovi razmeroma hitro sposobni, da se premikajo drug od drugega, ker so močni le preko gravitacije. Navadna snov med seboj precej bolj komunicira (npr. Z elektromagnetnimi silami). Zato traja veliko dlje, da se navadna stvar premakne mimo drug drugega. To pojasnjuje, zakaj so rožnata območja prisotna proti središču grozda.

Kaj je temna energija

Svetloba od zvezd, ki se oddaljujejo od nas, postane rdeče prestavljanje. ko pogledamo svetlobo, je videti rdeča, kot bi morala biti. V poznih dvajsetih letih je Edwin Hubble spoznal, da imajo zvezde z večjo razdaljo vedno premike, kar kaže, da se vesolje širi. V poznih devetdesetih letih so meritve razdalj in hitrosti od zvezd še bolj oddaljene z uporabo supernove tipa Ia pokazale, da se vesolje dejansko širi napospešena stopnja. Ta vrsta pospeška ne more izvirati iz navadne snovi ali temne snovi, ker medsebojno delujejo preko gravitacije in bi morala dejansko delovatiproti širitev vesolja. Zato se domneva, da je temna energija odgovorna za pospešitev širjenja.

Še en dokaz za temno energijo prihaja iz majhnih nihanj, ki so prisotna vkozmično mikrovalovno ozadje (CMB) sevanja. Ta nihanja kažejo, da je vesolje blizu "ravno". Gostota masne energije navadne snovi v vesolju ni dovolj blizu, da bi bila ploska. Tudi če vključimo temno snov, je gostota še vedno kratka. To se lahko uskladi, če preostalo masovno energijo vzamemo iz temne energije. Iz kozmičnih meritev mikrovalovnega ozadja, ki jih je naredil

Vsebina masne energije v vesolju, sestavljena iz podatkov WMAP (NASA)

Omeniti je treba, da prisotnost temne snovi in ​​temne energije nekateri znanstveniki ne sprejemajo. Namesto tega podpirajo alternativne teorije za opisovanje učinkov, ki jih pripišemo temni snovi in ​​temni energiji. Te teorije pogosto dodajajo spremembe teoriji relativnosti, da bi lahko pojasnili. Vendar pa se podpora za takšne alternativne razlage zmanjšuje.

Razlika med temno snovjo in temno energijo

Učinek na zadevo

Temna snov lahko interakcijo preko gravitacije, tako da prispeva k spravi snovi skupaj.

Temna energija povzroči, da se vesolje hitro širi, kar povzroča premikanje snovi.

Prisotnost

Temna snov se ne šteje za enakomerno porazdeljeno.

Temna energija je mislil, da je enakomerno porazdeljen po vsem vesolju.

Slika Vljudnost

»Pričakovane (A) in opažene (B) hitrosti zvezd kot funkcija oddaljenosti od galaktičnega središča. Ustvarjen kot nadomestek za